铁标《铁路信号用变压器 第2部分:信号变压器》的应用
2017-01-09安海君
安海君
(1.北京全路通信信号研究设计院集团有限公司,北京 100070;
2.北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心,北京 100070)
铁标《铁路信号用变压器 第2部分:信号变压器》的应用
安海君1,2
(1.北京全路通信信号研究设计院集团有限公司,北京 100070;
2.北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心,北京 100070)
TB/T 1869.2―2013《铁路信号用变压器 第2部分:信号变压器》是铁路信号用变压器系列铁道行业标准的第2部分,由TB/T 1561―1985《BX1-34型信号用变压器》修订而成。介绍标准修订的背景,叙述主要修订内容及修订依据,提出标准实施建议。
铁路信号;变压器;行业标准;修订
1 概述
信号变压器是铁路信号点灯回路中的主要设备,在铁路信号中被广泛使用,故应满足一定的技术条件和要求,以实现铁路信号的自动控制和远程控制,保证铁路信号点灯设备的正常工作。
信号变压器行业标准所涉及的产品在铁路上使用数量较大,1985年发布的“TB/T 1561―1985 《BX1-34型信号用变压器》(简称“原标准”)”铁道行业标准,已执行二十几年。随着我国铁路的发展,铁路信号大量采用新技术,客运高速、货运重载已成为我国铁路的发展方向。随着动车组的开行,新型信号用变压器大量上道应用,原有BX1-34型信号用变压器标准已不能满足技术发展要求。为确保铁路运输安全,提高铁路信号设备的安全性、可靠性和可用性,保证产品质量,为产品设计、制造和检验提供依据,修订原标准并按标准体系要求整合形成“TB/T 1869.2―2013《铁路信号用变压器 第2部分:信号变压器》(简称“新标准”)”非常必要。
新标准是TB/T 1869《铁路信号用变压器》系列标准的第2部分,该部分规定了信号变压器的命名、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。
2 主要修订内容
2.1 修订原因
原标准BX1-34型信号变压器用于透镜式色灯信号机的点灯电路,其原理如图1所示。
图1 BX1-34型信号变压器在点灯电路中的应用
由图1可知,站内信号机点灯一般由信号机械室内送出50 Hz/220 V电源,通过室内DJ灯丝继电器,再到室外信号机处变压器箱中BX1-34型信号变压器调整变压,点亮信号灯。早期区间为分散控制方式,信号机在信号点附近,区间信号机点灯电路与站内信号机点灯电路原理相同,采用图1的控制方式。
随着信号技术的发展,各种集中控制的区间自动闭塞制式陆续上道应用,区间信号机距车站机械室的距离有所增加。为适应长大区间信号点灯、四显示自动闭塞区段点灯的要求,设计单位和生产厂家陆续研制生产了BXY-60型远程信号变压器、BXQ-80型区间信号变压器。
为满足BXY-60、BXQ-80型信号变压器的正常使用,室内需增加BGY型远程隔离变压器(包括BGY-50、BGY1-80、BGY2-80、BGY2-100等 型号),降低室外点灯信号变压器空载电流,提高输出电压,解决长区间点灯电压低、断丝不报警及四显示区间双灯显示负载增加引起的电压下降等问题。
BXY-60型远程信号变压器、BXQ-80型区间信号变压器与室内BGY-80系列远程隔离变压器配合使用,其原理如图2所示。
图2中,BGY-80是室内远程隔离变压器,一次侧输入电压UB为50 Hz/220 V电源,二次侧输出电压UB有9挡(200~310 V)可调。BXY-60(BXQ-80)是远程信号变压器,二次侧电压U2有10.5~28.1 V多挡可调,与室外DZJ灯丝转换继电器配套使用,能起到隔离及远距离点灯的调整作用,满足点灯电路的正常工作。
图2 BXY-60(BXQ-80)型信号变压器在点灯电路中的应用
通过现场调查发现,现场使用的信号变压器类型 较 多, 有BX-30、BX1-30、BX1-34、BX-40、BYD-30A、BYD-60、BDX-80等型号。各类信号变压器型号及电气特性、线圈连接和相应端子如表1所示。
由于没有统一的标准,各厂家生产时一般参照原标准,原标准未涉及的内容按各自企业标准生产,造成相同型号信号变压器各厂家生产的外型尺寸和电气特性的差异,给工程设计时型号的选择和现场维护人员更换变压器带来诸多不便,如果使用不当会遗留安全隐患。随着提速、客专和高铁的发展,对信号设备的要求更高,为满足铁路信号技术发展的要求,铁路信号相关的基础标准如TB/T 1447―1982《铁路信号产品绝缘电阻》、TB/T 1448―1982《通信信号产品的绝缘耐压》、TB/T 2846―1997《铁路地面信号产品振动试验方法》、TB/T 2953―1999《铁路地面信号产品高温及低温试验方法》进行修订,因此对原标准进行了相应修订。
表1 现场使用的各类信号变压器型号及电气特性
2.2 修订内容
对原标准的修订是在广泛征求相关管理单位、各铁路局,以及研究、设计、制造、检验和维修单位的意见,并在总结全路实际运用经验和吸收标准审查会专家意见的基础上完成的。新标准与原标准相比,主要变化体现在以下几个方面。
1)为满足技术发展的需要,方便生产制造、设计和维护的需求,新标准在保留BX1-34型信号变压器的基础上,增加了BXY-60型远程信号变压器、BXQ-80型区间信号变压器的相关内容。
2)为提高变压器的使用范围和产品质量,根据TB/T 1869.1 2013《铁路信号用变压器 第1部分:通用技术条件》的规定修订了信号变压器的环境要求:①温度范围从-40~+60 ℃修改为-40 ~+70 ℃;②频率范围从10~55 Hz修改为10~200 Hz;③大气压力修改为不低于70.1 kPa。
3)因信号变压器的生产厂家较多,同一型号的信号变压器外型尺寸不尽相同,给应用、维护等部门带来不必要的麻烦,因此为了保证各制造企业生产的同一型号变压器标准一致,新标准增加了对信号用变压器的一般要求;为提高变压器的可用性,增加了同型号变压器的主要零部件应能互换的要求;为减少冲击信号干扰对系统的影响,要求变压器铁芯应采用C型的要求。
4)为保证变压器在室外现场稳定可靠的工作,修改了振动试验频率的要求,由原标准的10~55 Hz提高到10~200 Hz,增加了承受冲击的技术要求及测试方法。
5)为了提高变压器的效率,将原标准中二次侧电压不低于额定值的80%提高到85%。
6)由于变压器在我国铁路使用范围广,气候变化较大,为了保证变压器在室外恶劣环境正常使用,根据TB/T 1447-2015《信号产品的绝缘电阻》要求,将变压器的一次线圈与二次线圈之间,一次线圈、二次线圈与其他金属部分(铁芯、外壳)之间的绝缘电阻不小于100 MΩ提高到不小于1 000 MΩ。
7)为了减小误差、提高测试的准确性,在新标准中规定测试仪表准确度不低于0.5级。为了保证测试结果的一致性,在新标准中删除了温升技术要求中铁芯表面温度的测量。
3 建议
由于现场已存在大量的非标准变压器,所以在工程设计和运营维护时,应注意标准变压器的选择。新标准中的BX1-34、BXY-60、BXQ-80型信号变压器对应的现场既有变压器类型如表2所示。
由表1可以看出,目前现场使用的信号变压器种类之多,给工程设计和现场维护人员带来选型的诸多不便。按表2新标准所列的信号变压器选型,可减少这些缺陷。
表2 新标准中的信号变压器型号及电气特性
新标准为铁路信号变压器的设计、制造、检验和维修提供了统一标准,提高了铁路信号变压器的整体技术水平。
实施新标准时应特别注意的是,铁路信号变压器内部不应使用任何电子元器件;在设计、制造变压器时,应充分考虑满足变压器使用寿命不少于20年的要求。
[1]中华人民共和国铁道部.TB/T 1869.1―2013铁路信号用变压器 第1部分:通用技术条件[S].北京:中国铁道出版社,2013.
[2]中华人民共和国铁道部.TB/T 1869.2―2013铁路信号用变压器 第2部分:信号变压器[S].北京:中国铁道出版社,2013.
TB/T 1869.2-2013 "Transformers for railway signaling—Part2, Signal transformers" is the industry standard for railway signal transformers, which is revised based on the TB/T 1561-1985 "BX1-34 signal transformer" revision. The paper introduces the standard revision background, describes the main contents and amending basis, and puts forward the standard implementation suggestions.
railway signal; transformer; industry standard; revision
10.3969/j.issn.1673-4440.2016.06.027
2016-08-02)